DE2451672B2 - Verfahren und vorrichtung zum elektrostatischen aufspruehen pulverfoermiger stoffe auf vorerhitzte metallrohre - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum elektrostatischen aufspruehen pulverfoermiger stoffe auf vorerhitzte metallrohreInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Aufsprühen pulverförmiger
Stoffe auf vorerhitzte und um ihre Längsachse mit konstanter Geschwindigkeit rotierende Rohre aus
Metall, die in Längsrichtung eine Relativgeschwindigkeit gegenüber der Aufsprüheinrichtung aufweisen,
deren überschüssige pulvirförmige Stoffe abgesogen werden.
Es ist bekannt, dieses Verfahren mit einer Vorrichtung durchzuführen, die aus einer sich in Längsrichtung
des Rohres erstreckenden, mit einer Absaugeinrichtung in Verbindung stehenden Pulversprühkammer besteht,
in der Sprühpistolen oder dergleichen höhenverstellbar angeordnet sind (siehe DT-OS 22 56 865). Die stationär
angeordnete Pulverspriihkammer ist geschlossen ausgebildet
und besteht aus einem angenähert zylindrischen Gehäuse, in deren Stirnwandungen miteinander fluchtende
kreisförmige Ausschnitte vorgesehen sind zum Durchtritt des zu beschichtenden Rohres. Innerhalb des
Gehäuses sind Sprühpistolen horizontal und vertikal verstellbar angeordnet Das Gehäuse .st über eme
Absaugleituiig an eine Vakuumpumpe angeschlossen,
durch die d£ überschüssigen pulverformigen Stoffe
abgesogen werden. Ober ein mit Luftaustnttsoffnungen
versehenes, sich über die Länge des Gehäuses
erstreckendes Luftleitblech wird Luft in d;e Pulver
sprühkammer geblasen, so daß s.ch in Verbindung mn
der am Boden des Gehäuses angeordneten Absauglei-
,o tung innerhalb der Pulversprühkammer eme kreisende
Luftbewegung ausbildet Hierdurch soll eine Fluidis.erunK des in der Pulversprühkammer befindlichen
Pulvers erreicht werden. Um Ablagerungen von Besprühungspulver auf die Innenwandung des Gehau-
,s ses zu verhindern, ist die Gehäusewandung von innen
unter Abstand mit einer porösen bzw. perforierten Auskleidung abgedeckt Durch die Gehausewandung
wird von außen ständig kalte Luft in den Zwischenraum
zwischen Wandung und poröser Auskleidung geleitet.
Diese Luft tritt durch die öffnung der Auskleidung m
den Innenraum der Pulversprühkammer und soll dadurch Ablagerungen von überschüssigen pulverförmigen
Stoffen verhindern.
Verfahren und Vorrichtung weisen zahlreiche Nach-
teile auf Der wesentliche Nachteil ist darin zu sehen,
daß das zur Erzielung einer in der Dicke weitgehend konstanten, homogenen und gut haftenden Schicht
erforderliche Pulverangebot in Abhängigkeit vom Wärmeinhalt des erhitzten Rohres nur unzureichend
reguliert werden kann. Intensive Beobachtungen des Beschichtungsvorganges haben nämlich gezeigt, daß die
beste Schichtqualität dann erreicht werden kann, wenn das Pulverangebot zur Erreichung der erforderlichen
Schichtdicke quantitativ auf den Wärmeinhalt des
erhitzten Rohres abgestimmt wird. Damit ist gleichzeitig die größte Pulverausbeute verbunden.
Bei Anwendung der vorgenannten Verfahren zum elektrostatischen Aufsprühen von Kunststoffpulver ist
die Beobachtbarkeit des Pulverangebotes während des
Beschichtungsvorganges durch die geschlossene Kabine
eingescnränkt und im wesentlichen nur über die
rückgeführte Pulvermenge möglich. Erforderliche Änderungen zur Verbesserung der Schichtqualität durch
Steuerung des Pulverangebotes können wegen der
geschlossenen und festverankerten Beschichtungskabine
nur zu einem relativ späten Zeitpunkt vorgenommen werden. Dabei muß jede einzelne Sprühpistole individuell
in ihrer Förderleistung und im Abstand zur Rohroberfläche geändert werden. Diesen Änderungen
sind jedoch bei der relativ hohen Beschichtungsgeschwindigkeit
und infolge ungleichmäßiger Sprühkegelüberschneidungen enge Grenzen gesetzt, insbesondere
dann, wenn Roh'e mit unterschiedlichen Durchmessern in wechselnden Programmen beschichtet werden sollen.
Da bei Rohren mit kleinen Durchmessern in den Stirnwandungen der Pulversprühkammer ein verhältnismäßig
breiter Ringspalt offen bleibt, ändern sich die Luftströmungsverhältnisse innerhalb der Pulversprühkammer
schon aus diesem Grunde bei zunehmendem
Rohrdurchmesser. Entsprechend den in der BRD gültigen Vorschriften (siehe VDE 0147 a/70 und
Vorschrift der Berufsgenossenschaft ZH 1/444) darf die Konzentration des Pulvers in der Spritzkabine 20 g/m3
nicht überschreiten. Die vorbenannte Anlage dürfte deshalb in der BRD nicht betrieben werden. Die
Einstellung der Sprühpistolen und der in der Kammer vorgesehenen Luftleit- und Ablenkbleche ist nicht nur
aufwendig, sondern läßt außerdem keine Möglichkeit,
bei Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern jeweils f leiche Strömungsbedingungen der verschiedenen Luftströme sicherzustellen. Die Anlage ist überdies durch
die mehrfache Einspeisung von Zusatzluft außerordentlich aufwendig. Ein entscheidender Nachteil der
Vorrichtung ist schließlich darin zu sehen, daß diese nur
für einen verhältnismäßig kleinen Rohr-Durchmesserbereich einsetzbar ist, da der Durchmesser der
kreisförmigen Durchtrittsöffnungen in den Stirnwandungen der Kammer den maximal möglichen Rohr-
durchmesser festlegt Sollen also Rohre mit stark unterschiedlichen Durchmessern verarbeitet werden,
müssen jeweils angepaßte Pulversprühkammern eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte Verfahren sowie die zu dessen Durchführung verwendete Vorrichtung so zu verändern, daß das
Pulverangebot zur Erzielung e'ner in der Dicke weitgehend konstanten, homogenen und gut haftenden
Schicht durch einfache Regelmöglichkeiten in Abhängigkeit vom Wärmeinhalt des erhitzten Rohres
eingestellt werden kann. Dabei sollen auch Rohre, deren Durchmesser sich um den Faktor 5 ändern, mit einer
universell einsetzbare Vorrichtung unter immer exakt gleichen Bedingungen beschichtet werden können.
Diese Aufgabe resultiert aus der Erkenntnis, daß die
Güte der Beschichtung in erster Linie von der Einhaltung gleicher Sprühbedingungen abhängt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für alle Rohrdurchmesser die Rotationsgeschwindigkeit
der Rohre, der Sprühabstand vom Rohrmantel, sowie die durch die Absaugung pro Zeiteinheit aus der Atmosphäre nachgesaugte Luftmenge
konstant gehalten werden, während die in Längsrichtung der Rohre bestehende Relativgeschwindigkeit
zwischen Aufsprühvorrichtung und Rohr in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser verändert wird, und daß das
Aufsprühen der pulverförmigen Stoffe mit Inertgas erfolgt.
Dem DT-Gbm 19 77 751 kann bereits das elektrostatische Aufsprühen von pulverförmigen Stoffen mit
Inertgas entnommen werden.
Eine zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Pulversprühkammer ein im Abstand vom Rohrmantel angeordnetes, höhenverstellbares, unten offenes und
den Rohrumfang bis zu maximal 120° übergreifendes Gehäuse aufweist, das mit den in ihm angenähert linear
angeordneten Sprühpistolen oder dergleichen fest verbunden ist und mit seinem im Abstand vom
Rohrmantel liegenden Gehäuserand einen Lufteintrittsspalt definiert.
Auf dieser Vorrichtung ist die Möglichkeit gegeben, das Pulverangebot auf die vom erhitzten Rohr
aufnehmbare Pulvermenge z. B. durch einfache visuelle Kontrolle des Lufteintrittsspaltes und des beschichteten
Rohres zu einem frühesten Zeitpunkt abzustimmen. Dadurch kann das Pulverangebot zur Erzielung einer in
der Dicke weitgehend konstanten, homogenen und festhaftenden Schicht während des Beschichtungsvorganges
reguliert und eine angenähert 100%ige Ausnutzung des Pulvers erreicht werden. Auf eine aufwendige
Pulverrückgewinnungsanlage kann ebenfalls verzichtet werden. Damit ergeben sich also sowohl qualitative als
auch wirtschaftliche Vorteile.
Durch die gleichmäßige Luftabsaugung bzw. -ansaugung erhält man außerdem für alle Rohrdurchmesser
eine konstante Luftbewegung. Da mit steigendem Rohrdurchmesser die Umfangsgeschwindigkeit des zu
beschichtenden Rohrmantels zunimmt, erfolgt zur
Erzielung einer gleichmäßigen Beschichtung ein entsprechender Ausgleich durch Verringerung der Relativgeschwindigkeit in Rohrlängsrichtung zwischen Aufsprüheinrichtung und Rohr. Dabei ist es grundsätzlich
unerheblich, ob das zu beschichtende Rohr in Längsrichtung durch eine stationäre Pulversprühkammer, oder
aber eine verfahrbare Sprüheinrichtung über ein stationäres Rohr geführt wird.
Da die Pulversprühkammer gemäß der Erfindung das zu beschichtende Rohr nicht mehr umschließt, ist eine
besonders einfache Anpassung an praktisch jeden beliebigen Rohrdurchmesser möglich. Dabei ist besonders
vorteilhaft, daß nicht mehr die Sprühpistolen selbst, sondern ein komplettes Gehäuse verstellt wird. Dabei
bilden die Längswandungen dieses Gehäuses Luftleitbleche, die mit ihrem unteren Rand einen für jeden
Rohrdurchmesser in einfacher Weise auf den gleichen Wert einstellbaren Lufteintrittsspalt definieren, der so
den gesamten, nahezu konstant bleibenden Ansaugquerschnitt bildet.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann zumindest die Innenwandung des höhenverstellbaren
Gehäuses mit t.nem eine elektrostatische Aufladung
verhindernden Material beschichtet sein. Als Material können z. B. Teflon-Folien oder PVC-Platten Verwendung
finden. Pulveransätze werden dadurch mit Sicherheit verhindert. Dadurch läßt sich die neue
Pulversprühkammer konstruktiv außerordentlich einfach gestalten. Es ist nur noch eine einfache Gehäusewandung
erfoderlich. Auf zusätzliche Lufteinspeisung kann völlig verzichtet werden. Schließlich wird durch
den Einsatz von Inertgas eine Verpuffungsgefahr vermieden. Darüber hinaus wird eine sonst notwendige
Luftreinigung und Trocknung eingespart.
In einer speziellen Ausführungsform kann das höhenverstellbare Gehäuse teleskopartig in einem
ortsfesten Gehäuse geführt sein.
In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung perspektivisch dargestellt.
Es zeigen:
Fi g. 1 eine Gesamtansicht einer Pulversprühkammer mit einem zu bearbeitenden Rohr und
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein Detail der Ansicht gemäß Fig. 1.
Danach soll ein vorerhitztes und um seine Längsachse mit konstanter Geschwindigkeit rotierendes Rohr 1 aus
Metall mit einer in der Dicke weitgehend konstanten, homogenen und guthaftenden Schicht versehen werden.
Hierfür wird eine in Längsrichtung des Rohres 1 verfahrbare Aufsprüheinrichtung 3 verwendet, die eine
Pulversprühkammer 4 umfaßt, die ein im Abstand vom Rohrmantel angeordnetes, höhenverstellbares, unten
offenes und den Rohrumfang zu maximal 120° übergreifendes Gehäuse 5 aufweist. Letzteres ist mit in
ihm angenähert linear angeordneten Sprühpistolen 6 fest verbunden und definiert mit seinem im Abstand
vom Rohrmantel liegenden Gehäuserand einen Lufteintrittsspalt 7. Der Sprühabstand zwischen den Sprühpistolen
6 und dem Rohrmantel ist mit 2 bezeichnet. Das höhenverstellbare Gehäuse 5 ist teleskopartig in dem
die Pulversprühkammer 4 bildenden ortsfesten Gehäuse geführt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
- Patentansprüche:L Verfahren zum elektrostatischen Aufsprühen pulverförmiger Stoffe auf vorerhitzte und um ihre Längsachse mit konstanter Geschwindigkeit rotierende Rohre aus Metall, die in Längsrichtung eine Relativgeschwindigkeit gegenüber der Aufsprüheinrichtung aufweisen, deren überschüssige pulverförmige Stoffe abgesogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Rohrdurchmesser die Rotationsgeschwindigkeit der Rohre (1), der Sprühabstand (2) vom Rohrmantel, sowie die durch die Absaugung pro Zeiteinheit aus der Atmosphäre nachgesaugte Luftmenge konstant gehalten werden, während die in Längsrichtung der Rohre bestehende Relativgeschwindigkeit zwischen Aufsprüheinrichtung (3) und Rohr (1) in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser verändert wird, und daß das Aufsprühen der pulverförmigen Stoffe mit Inertgas erfolgt
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer sich in Längsrichtung des Rohres erstreckenden, mit einer Absaugeinrichtung in Verbindung stehenden Pulversprühkammer, in der Sprühpistolen oder dergleichen höhenverstellbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulversprühkammer (4) ein im Abstand vom Rohrmantel angeordnetes, höhenverstellbares, unten offenes und den Rohrumfang zu maximal 120° übergreifendes Gehäuse (5) aufweist, das mit den in ihm angenähert linear angeordneten Sprühpistolen (6) oder dergleichen fest verbunden ist und mit seinem im Abstand vom Rohrmantel liegenden Gehäuserand einen Lufteintrittsspalt (7) definiert
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Innenwandung des höhenverstellbaren Gehäuses (5) mit einem eine elektrostatische Aufladung verhindernden Material beschichtet ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das höhenverstellbare Gehäuse (5) teleskopartig in einem ortsfesten Gehäuse geführt ist.
Priority Applications (8)
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GB4482575A GB1496833A (en) | 1974-10-31 | 1975-10-30 | Method and apparatus for the electrostatic spraying of pulverulent substances onto metal pipes |
IT2882375A IT1044079B (it) | 1974-10-31 | 1975-10-30 | Procedimento e dispositivo per la sprozzatura elettrostatica di sostanze polverulsnti su tubi di e taleo |
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NL167866B (nl) | 1981-09-16 |
FR2289297A1 (fr) | 1976-05-28 |
GB1496833A (en) | 1978-01-05 |
CA1060280A (en) | 1979-08-14 |
FR2289297B1 (de) | 1978-05-12 |
IT1044079B (it) | 1980-03-20 |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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